A napelemes rendszer tervezésekor az inverter és a napelemek kiválasztása mellett az egyik leggyakrabban alábecsült elem a túlfeszültségvédelmi és védelmi elosztó doboz. Villámcsapás, hálózati lökőhullám vagy induktív túlfeszültség esetén ezek az előszerelt AC és DC dobozok azok, amelyek megakadályozzák, hogy a keletkező feszültséglöket az invertert, a napelemmodulokat vagy a háztartási berendezéseket megkárosítsa.
Az EPV Solar AC/DC doboz kategóriájában Elektro-Varr gyártmányú, előszerelt, IP65 védettségű védelmi elosztók kaphatók, amelyek mind a napelemes rendszer egyenáramú (DC) oldali, mind a váltakozóáramú (AC) oldali védelmét lefedik. A DC dobozkínálatban 1 és 2 stringes kivitelű, 1000V DC névleges feszültségű rendszerek szerepelnek T1+T2 kombinált SPD védelemmel és gPV biztosítékkal, MC4 csatlakozókkal előkészítve. Az AC dobozok egyfázisú és háromfázisú változatban elérhetők, T1+T2 típusú kombinált túlfeszültség-védelemmel, 10A névleges áramerősséggel. Minden termék előszerelve, bekötve érkezik a kivitelező azonnal munkába állhat.
A kínálat elsősorban napelemes kivitelezők, villanyszerelők és rendszerintegrátorok számára releváns, akik megbízható, szabványnak megfelelő védelmi megoldást keresnek a rendszer AC és DC oldalának egyidejű biztosítására. Az MSZ HD 60364-7-712 szabvány és a kapcsolódó előírások értelmében a hálózatba kötött napelemes rendszereknél az AC oldalon T2 típusú túlfeszültségvédelem kötelező, a DC oldalon pedig erősen ajánlott ezért ezek a dobozok nem opcionális kiegészítők, hanem a szabályos és hosszú életű rendszer alapelemei.
DC védelmi elosztó – 2 string / 2 MPPT, T1+T2 SPD, 30A, 1000V DC, IP65
Elektro-Varr AC védelmi elosztó 3F 10A, T1+T2 (VARRAC3F10AT1+T2)
Elektro-Varr VARRAC1F10AT1+T2 AC védelmi elosztó, 1F, T1+T2, előszerelt
Miért szükséges AC/DC védelmi doboz napelemes rendszerekhez?
Egy napelemes rendszer nem pusztán napelemekből, inverterből és kábelekből áll. A tartós, megbízható és szabályos működéshez elengedhetetlen az AC és DC oldali túlfeszültségvédelem is. Az ok egyszerű: villámcsapás esetén a keletkező elektromágneses impulzus még ha nem is közvetlenül a rendszert éri a kábeleken, stringeken vagy a hálózaton keresztül túlfeszültség-lökőhullámot indíthat el, amely az inverter, a napelemmodulok és a háztartási elektronika számára egyaránt végzetes lehet.
Fontos tudni: a közhiedelemmel ellentétben a napelemes rendszer tetőre szerelése nem növeli meg a villámcsapás kockázatát. A túlfeszültségvédelmi berendezés nem a rendszer védelme, hanem a meglévő és várható elektromos hálózati zavarok, indukált lökőhullámok és hálózati tranziens feszültségek ellen védi az invertert és a csatlakozó eszközöket.
Az MSZ HD 60364-7-712 szabvány és a kapcsolódó hazai előírások értelmében minden hálózatba kötött napelemes rendszernél az AC oldalon T2 (II. osztályú) túlfeszültségvédelem kötelező. A DC oldalon a szabvány T2 típusú SPD-t ír elő külső villámvédelmi rendszer nélküli épületeknél, villámvédelmi rendszer meglétekor T1+T2 kombinált védelem szükséges. A vagyonbiztosítók a VdS irányelv 2021-es verziója alapján szabadmezős rendszereknél is ajánlják a külső túlfeszültségvédelmet.
Mi a különbség a T1, T2 és T1+T2 védelmi fokozat között?
A napelemes szakirodalomban és a termékleírásokban rendszeresen szerepelnek a T1, T2 és T1+T2 jelölések. Ezek az SPD (Surge Protective Device túlfeszültség-levezető) szabványos osztályozásai, amelyek meghatározzák, milyen erősségű és típusú túlfeszültség ellen nyújtanak védelmet.
| Fokozat | Korábbi jelölés | Védelmi funkció | Tipikus alkalmazás PV rendszernél |
|---|---|---|---|
| T1 (I. osztály) | B típus | Közvetlen villámcsapásból eredő nagy energiájú lökőáram levezetése | DC oldal villámvédelmi rendszerrel ellátott épületeknél kötelező |
| T2 (II. osztály) | C típus | Hálózatról vagy induktívan becsatolódó túlfeszültség-lökőhullámok csillapítása | AC oldal minden hálózatba kötött PV rendszernél kötelező; DC oldalon ajánlott |
| T1+T2 (kombinált) | B+C típus | Egybeépített T1 és T2 funkció – teljes körű, kétszintű védelem egyetlen egységben | DC és AC oldal villámvédelmi rendszerrel rendelkező épületeknél, valamint ahol maximális védelmi szint szükséges |
| T3 (III. osztály) | D típus | Finom túlfeszültségvédelem közvetlenül a végberendezés előtt | Inverterbeli beépített védelem – az invertergyártók általában T3 szintű varisztorokat használnak |
Az inverterekben gyárilag beépített varisztorok általában T3 szintű védelmet képviselnek ezek laboratóriumi körülmények között teljesítik a szabványt, de kisebb és közepes erősségű lökőhullámoknál is fokozatosan öregednek, degradálódnak. Ha a DC és AC oldalon külső T1+T2 fokozatú SPD-k is jelen vannak, a lökőhullám zömét ezek nyelik el, és az inverter beépített varisztorai lényegesen ritkábban lépnek működésbe ezzel az inverter élettartama is meghosszabbodik.
AC védelmi dobozok: az inverter hálózati oldalának védelme
Az AC védelmi elosztó az inverter hálózati (AC) kimenetét és a fogyasztói oldalt védi. Feladata, hogy a hálózatból érkező akár szomszédos fogyasztóktól, akár távolabbi villamosenergetikai eseményektől eredő túlfeszültséglöketeket az elosztóhálózatba jutás előtt levezesse a földpotenciálra, megóvva az invertert és a csatlakoztatott elektronikai eszközöket.
Egyfázisú AC doboz (1F) – VARRAC1F10AT1+T2
Egyfázisú napelemes rendszerekhez, lakóépületekbe és kisebb telepítésekhez. T1+T2 kombinált védelemmel, 10A névleges áramerősséggel, előszerelt kivitelben. Háztartási méretű, 1 fázisú inverteres rendszerekhez optimális megoldás.
Háromfázisú AC doboz (3F) – VARRAC3F10AT1+T2
Háromfázisú napelemes rendszerekhez, közepes és nagyobb telepítésekhez, vállalkozásoknak és ipari alkalmazásokhoz. T1+T2 kombinált védelemmel, 10A névleges áramerősséggel, 3 fázisra kiterjedő, előszerelt kivitelben.
DC védelmi dobozok: a napelemes stringek és az inverter DC bemenetének védelme
A DC védelmi elosztó a napelemstringek és az inverter DC bemenete közé kerül. Feladatai kétirányúak: egyrészt a stringekből érkező zárlati áram ellen véd gPV biztosítékkal (amely kifejezetten fotovoltaikus alkalmazásra tervezett hengeres biztosíték, egyenáramra alkalmas megszakítóképességgel), másrészt az induktívan vagy közvetlen villámcsapásból becsatolódó túlfeszültség-lökőhullámokat vezeti le az SPD-vel.
Az EPV Solar kínálatában szereplő DC dobozok MC4 csatlakozókkal előkészítve érkeznek, így a napelemkábelek amelyek szabványos MC4 csatlakozókkal rendelkeznek közvetlenül, átalakítás nélkül csatlakoztathatók.
1 string / 1 MPPT – T1+T2, 15A biztosítóval
Kisebb, egycsatornás rendszerekhez. 1000V DC névleges feszültség, T1+T2 kombinált SPD védelem, 15A gPV biztosíték, MC4 csatlakozókkal előkészítve, IP65 védettség. Azokhoz a telepítésekhez ideális, ahol az inverternek egyetlen MPPT-bemenete van, és egyetlen napelem-string csatlakozik rá.
2 string / 1 MPPT – T1+T2, 30A biztosítóval
Két párhuzamos stringet egyetlen MPPT-bemenetre összefogó rendszerekhez. 1000V DC, T1+T2 SPD, 30A gPV biztosíték, MC4 csatlakozókkal, IP65. Ahol a két string azonos tájolású és azonos teljesítményű, ezért párhuzamosan köthető össze.
2 string / 2 MPPT – T1+T2, 30A biztosítóval
Két független stringet két külön MPPT-bemenetre vezető rendszerekhez. 1000V DC, T1+T2 SPD, 30A gPV biztosíték, MC4 csatlakozókkal, IP65. Eltérő tájolású vagy teljesítményű stringek esetén, ahol az inverter mindkét MPPT-csatornáját önállóan kell kezelni.
Mikor melyik DC dobozt válasszuk?
A string- és MPPT-szám az inverter típusától és a napelemes rendszer kialakításától függ. 1 MPPT-bemenetes invertereknél az 1 vagy 2 string / 1 MPPT dobozok jönnek szóba; 2 MPPT-bemenetes invertereknél a 2 string / 2 MPPT változat az optimális. Bizonytalan esetben az inverter adatlapja vagy az EPV Solar szakemberei adnak egyértelmű választ.
Az előszerelt kivitel előnyei kivitelezőknek
Az EPV Solar AC/DC doboz kategóriájában szereplő Elektro-Varr termékek mindegyike gyárilag összeszerelve, bekötve és ellenőrizve érkezik. Ez a kivitelezők számára több szempontból is lényeges előny.
- Időmegtakarítás a helyszínen: Nem szükséges az SPD, a biztosítóalap és a tömszelencék külön-külön beszerelése és bekötése a doboz kicsomagolás után azonnal felszerelhető.
- Hibalehetőség minimalizálása: A gyári összeszerelésnél az alkatrészek kompatibilitása és a bekötés helyessége ellenőrzött nincs kockázata a helyszíni tévesztésnek.
- Szabványmegfelelés dokumentálva: Az előszerelt dobozok gyári minőségi bizonyítvánnyal érkeznek, ami az HMKE engedélyeztetési eljárásoknál és a biztosítói dokumentációnál is felhasználható.
- IP65 védettség: A dobozok kültéri, időjárásnak kitett környezetbe is közvetlenül telepíthetők UV-álló ABS ház, tömszelencés kábelbevezető és por-, illetve fröccsenő víz elleni tömítés.
- MC4 csatlakozók előkészítve: A DC dobozoknál a napelemkábelekhez szabványos MC4 csatlakozók kerülnek beépítésre, így a stringek azonnali, csavarás nélküli csatlakoztatása lehetséges.
Hova kerül a rendszerben az AC és a DC doboz?
A napelemes rendszer védelmi eszközei meghatározott helyekre kerülnek a rendszerben. A DC doboz a napelemes stringek és az inverter DC bemenete közé épül be lehetőleg az inverter közelében, de még a tetőn vagy a homlokzaton, az inverter előtt. A AC doboz az inverter AC kimenetét és a fogyasztói főelosztót köti össze, és az inverter közelében helyezkedik el.
Ahol a közbülső kábelszakasz hosszabb például ha az inverter a pincében van, a napelemek a tetőn fontos, hogy a DC oldali védelem minél közelebb legyen a napelemstringek épületbe való belépési pontjához. Ez csökkenti az induktív csatolás miatti kockázatot a belső kábelszakaszon.
Gyakran ismételt kérdések az AC/DC dobozokról
Kötelező-e AC/DC védelmi doboz napelemes rendszerekhez Magyarországon?
Az AC oldalon igen: az MSZ HD 60364-7-712 szabvány alapján minden hálózatba kötött napelemes rendszernél kötelező a T2 (II. osztályú) AC oldali túlfeszültségvédelem beépítése. A DC oldali védelmet a szabvány a villámvédelmi rendszer meglététől teszi függővé, de még annak hiányában is T2 típusú SPD beépítése szükséges. A vagyonbiztosítók a VdS irányelv értelmében szabadmezős rendszereknél szintén ajánlják a külső SPD alkalmazását.
Mi a különbség a T1, T2 és T1+T2 védelmi fokozat között?
A T1 (I. osztály) a közvetlen villámcsapásból eredő nagy energiájú lökőáram levezetésére alkalmas – ez szükséges, ahol villámvédelmi rendszer is jelen van. A T2 (II. osztály) a hálózati és induktív úton becsatolódó kisebb energiájú túlfeszültség-lökőhullámok ellen véd – ez minden hálózatba kötött rendszernél kötelező az AC oldalon. A T1+T2 kombinált doboz egyetlen egységben tartalmazza mindkét fokozatot, és a legteljesebb védelmet nyújtja.
Miért nem elegendő az inverter beépített védelme?
Az inverterekben gyárilag beépített varisztorok általában T3 szintű (III. osztályú) védelmet nyújtanak, amelyek kisebb lökőhullámokat is kezelnek – de minden egyes esemény után degradálódnak, és nem állapítható meg pontosan, mikor érik el teljesítőképességük határát. A külső T1+T2 SPD doboz „elfogja" a nagyobb lökőhullámokat, mielőtt azok az inverter belső varisztorait igénybe vennék – ezzel az inverter élettartama és megbízhatósága lényegesen növelhető.
Melyik DC dobozt válasszam: 1 string vagy 2 string / 1 MPPT vagy 2 MPPT?
A választást az inverter MPPT-bemeneteinek száma és a napelemes stringek száma határozza meg. Ha az inverternek 1 MPPT-bemenete van, és csak 1 string csatlakozik rá, az 1 string / 1 MPPT doboz elegendő. Ha 2 string párhuzamosan kerül egyetlen MPPT-bemenetre, a 2 string / 1 MPPT doboz a megfelelő. Ha az inverternek 2 független MPPT-bemenete van, és mindkettőre külön string csatlakozik, akkor a 2 string / 2 MPPT kialakítás szükséges. Bizonytalan esetben az inverter adatlapja vagy az EPV Solar szakemberei adnak pontos választ.
Mi az a gPV biztosíték, és miért kell napelemes rendszerbe?
A gPV biztosíték kifejezetten fotovoltaikus (DC) alkalmazásokra tervezett hengeres biztosíték. A hagyományos AC biztosítékoktól abban tér el, hogy egyenáramú körben is képes a keletkező ívfényt eloltani és biztonságosan megszakítani az áramkört. Napelemes DC oldalon zárlat esetén ez elengedhetetlen, mivel az egyenáramú ívfény sokkal nehezebben oltható, mint a váltakozó áramú – erre a feladatra kizárólag DC-re minősített gPV biztosíték alkalmas.
Mit jelent az IP65 védettség a védelmi dobozoknál?
Az IP65 minősítés azt jelenti, hogy a doboz teljesen porálló (6-os szám) és fröccsenő víz ellen védett minden irányból (5-ös szám). Ez kültéri, időjárásnak kitett telepítési helyzetben is megfelelő védelmet jelent az elektronika számára – így a védelmi doboz közvetlenül falra szerelhető a napelemes rendszer közelében, akár tető alatt, akár szabadban is.
Az AC doboz csak napelemes rendszerekbe telepíthető?
Nem kizárólag. Az AC oldali SPD védelmi doboz bármely hálózati csatlakozású berendezés hálózati oldalának védelmére alkalmas, ahol túlfeszültség-védelmet szükséges kiépíteni. Napelemes rendszereknél azonban különösen indokolt, mivel az inverter és a napelemmodulok érzékeny és drága berendezések, amelyeket a hálózatból becsatolódó feszültséglöketek tönkretehetnek. A dobozok előszerelt, kompakt kialakítása elsősorban napelemes kivitelezésekre lett optimalizálva.
